"""
常见GIS坐标系的坐标数据相互转换
"""
import math

# 常量定义
PI = math.pi
x_PI = float(PI * float(3000.0) / float(180.0))
aa = float(6378245.0)
ee = 0.00669342162296594323

# 经纬度偏移转换
def transform_lng(lng, lat):
    ret = 300.0 + lng + 2.0 * lat + 0.1 * lng * lng + 0.1 * lng * lat + 0.1 * math.sqrt(math.fabs(lng))
    ret += (20.0 * math.sin(6.0 * lng * PI) + 20.0 * math.sin(2.0 * lng * PI)) * 2.0 / 3.0
    ret += (20.0 * math.sin(lng * PI) + 40.0 * math.sin(lng / 3.0 * PI)) * 2.0 / 3.0
    ret += (150.0 * math.sin(lng / 12.0 * PI) + 300.0 * math.sin(lng / 30.0 * PI)) * 2.0 / 3.0
    return ret

def transform_lat(lng, lat):
    ret = -100.0 + 2.0 * lng + 3.0 * lat + 0.2 * lat * lat + 0.1 * lng * lat + 0.2 * math.sqrt(math.fabs(lng))
    ret += (20.0 * math.sin(6.0 * lng * PI) + 20.0 * math.sin(2.0 * lng * PI)) * 2.0 / 3.0
    ret += (20.0 * math.sin(lat * PI) + 40.0 * math.sin(lat / 3.0 * PI)) * 2.0 / 3.0
    ret += (160.0 * math.sin(lat / 12.0 * PI) + 320 * math.sin(lat * PI / 30.0)) * 2.0 / 3.0
    return ret

# 判断坐标是否超出境内
def out_of_china(lng, lat):
    # 纬度3.86~53.55,经度73.66~135.05；非精确判断，可能误判
    if 73.66 < lng < 135.05 and 3.86 < lat < 53.55:
        return False

# WGS-84转GCJ-02
def wgs84_to_gcj02(lng, lat):
    if out_of_china(lng, lat):
        return [lng, lat]
    else:
        dlat = transform_lat(lng - 105.0, lat - 35.0)
        dlng = transform_lng(lng - 105.0, lat - 35.0)
        radlat = lat / 180.0 * PI
        magic = math.sin(radlat)
        magic = 1 - ee * magic * magic
        sqrtmagic = math.sqrt(magic)
        dlat = (dlat * 180.0) / ((aa * (1 - ee)) / (magic * sqrtmagic) * PI)
        dlng = (dlng * 180.0) / (aa / sqrtmagic * math.cos(radlat) * PI)
        mglat = lat + dlat
        mglng = lng + dlng
        return [mglng, mglat]
    
# GCJ-02转WGS-84
def gcj02_to_wgs84(lng, lat):
    if out_of_china(lng, lat):
        return [lng, lat]
    else:
        dlat = transform_lat(lng - 105.0, lat - 35.0)
        dlng = transform_lng(lng - 105.0, lat - 35.0)
        radlat = lat / 180.0 * PI
        magic = math.sin(radlat)
        magic = 1 - ee * magic * magic
        sqrtmagic = math.sqrt(magic)
        dlat = (dlat * 180.0) / ((aa * (1 - ee)) / (magic * sqrtmagic) * PI)
        dlng = (dlng * 180.0) / (aa / sqrtmagic * math.cos(radlat) * PI)
        mglat = lat + dlat
        mglng = lng + dlng
        return [lng * 2 - mglng, lat * 2 - mglat]
    
# GCJ-02转BD-09
def gcj02_to_bd09(lng, lat):
    z = math.sqrt(lng * lng + lat * lat) + 0.00002 * math.sin(lat * x_PI)
    theta = math.atan2(lat, lng) + 0.000003 * math.cos(lng * x_PI)
    bd_lng = z * math.cos(theta) + 0.0065
    bd_lat = z * math.sin(theta) + 0.006
    return [bd_lng, bd_lat]

# BD-09转GCJ-02
def bd09_to_gcj02(lng, lat):
    x = lng - 0.0065
    y = lat - 0.006
    z = math.sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * math.sin(y * x_PI)
    theta = math.atan2(y, x) - 0.000003 * math.cos(x * x_PI)
    gg_lng = z * math.cos(theta)
    gg_lat = z * math.sin(theta)
    return [gg_lng, gg_lat]

# WGS-84转BD-09
def wgs84_to_bd09(lng, lat):
    gcj_point = wgs84_to_gcj02(lng, lat)
    bd_point = gcj02_to_bd09(gcj_point[0], gcj_point[1])
    return [bd_point[0], bd_point[1]]

# BD-09转WGS-84
def bd09_to_wgs84(lng, lat):
    gcj_point = bd09_to_gcj02(lng, lat)
    wgs_point = gcj02_to_wgs84(gcj_point[0], gcj_point[1])
    return [wgs_point[0], wgs_point[1]]